Відносна маса - важливе поняття в хімії. Він існує для спрощення процесу опрацювання маси атома або молекули. В абсолютних одиницях протони та нейтрони мають масу порядку 10−27 кілограмів, що складає мільярдну частку мільярдної частки мільярдної частки кілограма, а електрони мають ще меншу масу близько 10−30 кілограмів, приблизно в тисячу разів менше, ніж протон або нейтрон. З цим важко боротися в практичних ситуаціях, тому вчені визначають відносну атомну масу атома вуглецю як 12 і все інше розробляють на цій основі.
TL; DR (занадто довгий; Не читав)
Знайдіть відносну масу будь-якого атома, додавши кількість протонів до числа нейтронів. Водень має відносну атомну масу 1, а вуглець-12 - відносну атомну масу 12.
Ізотопи одного і того ж елемента мають різну кількість нейтронів, тому потрібно розрахувати для одного конкретного ізотопу. Періодичні таблиці показують відносну атомну масу як нижнє число елемента, але це враховує будь-які ізотопи.
Знайдіть відносні молекулярні маси, складаючи внески кожного елемента. За хімічною формулою знайдіть, скільки кожного атома включено, помножте їх відносні атомні маси на кількість атомів кожного з присутніх, а потім складіть усі, щоб знайти результат.
Що таке відносна маса?
Відносна маса - це маса атома або молекули відносно маси 1/12 атома вуглецю-12. За цією схемою нейтральний атом водню має масу 1. Ви можете думати про це, як рахувати кожен протон або нейтрон як 1 і ігноруючи маси електронів, оскільки вони настільки малі в порівнянні. Тож формула відносної атомної маси є простою:
Відносна атомна маса = кількість протонів + кількість нейтронів
Однак, оскільки вчені встановили атом вуглецю-12 як "стандартний атом", технічним визначенням є:
Відносна атомна маса = маса атома ÷ (1/12 маси атома вуглецю-12)
Відносна атомна маса елемента
Елементи є основними атомами будівельних блоків, створених у Великому Вибуху або в зірках, і вони представлені в періодичній таблиці. Відносна атомна маса - нижнє число в періодичній системі (верхнє число - атомне число, яке підраховує кількість протонів). Ви можете прочитати це число прямо зі спрощених періодичних таблиць для багатьох елементів.
Однак технічно точні періодичні таблиці пояснюють існування різних ізотопів, і відносна атомна маса, яку вони перелічують, не є цілими числами. Ізотопи - це варіанти одного і того ж елемента з різною кількістю нейтронів.
Ви завжди можете знайти відносну масу елемента, додавши кількість протонів до числа нейтронів для конкретного ізотопу елемента, який ви розглядаєте. Наприклад, атом вуглецю-12 має 6 протонів і 6 нейтронів, а тому має відносну атомну масу 12. Зверніть увагу, що коли вказаний ізотоп атома, число після назви елемента є відносною атомною масою. Отже, уран-238 має відносну масу 238.
Періодична система та ізотопи
Відносні атомні маси в періодичній системі включають внесок різних ізотопів, беручи середньозважене значення маси різних ізотопів на основі їх чисельності. Наприклад, хлор має два ізотопи: хлор-35 і хлор-37. Три чверті хлору, що міститься в природі, - хлор-35, а решта чверті - хлор-37. Формула, що використовується для відносних мас у періодичній системі:
Відносна атомна маса = (ізотоп 1 маса × ізотоп 1 достаток + ізотоп 2 маса × ізотоп 2 достаток +…) ÷ 100
Отже, для хлору це:
Відносна атомна маса = (35 × 75 + 37 × 25) ÷ 100
= (2,625 + 925) ÷ 100 = 35.5
Щодо хлору, відносна атомна маса в періодичній системі показує 35,5 відповідно до цього розрахунку.
Відносна молекулярна маса
Просто додайте відносні маси складових елементів, щоб знайти відносну масу молекули. Це легко зробити, якщо ви знаєте відносні атомні маси відповідних елементів. Наприклад, вода має хімічну формулу Н2О, отже, є два атоми водню та один атом кисню.
Обчисліть відносну молекулярну масу, помноживши відносну атомну масу кожного атома на кількість цих атомів у молекулі, а потім склавши результати. Це виглядає так:
Відносна молекулярна маса = (кількість атомів елемента 1 × відносна маса елемента 1) + (кількість атомів елемента 2 × відносна маса елемента 2) +…
Для H2O, елемент 1 - водень з відносною атомною масою 1, а елемент 2 - кисень з відносною атомною масою 16, отже:
Відносна молекулярна маса = (2 × 1) + (1 × 16) = 2 + 16 = 18
Для H2ТАК4, елемент 1 - водень (H), елемент 2 - сірка (S з відносною масою = 32), а елемент 3 - кисень (O), тому той самий розрахунок дає:
Відносна молекулярна маса H2ТАК4 = (кількість атомів H × відносна маса H) + (кількість атомів S × відносна маса S) + (кількість атомів O × відносна маса O)
= (2 × 1) + (1 × 32) + (4 × 16)
= 2 + 32 + 64 = 98
Ви можете використовувати той самий підхід для будь-якої молекули.